BÀI GIẢNG MẠNG VIỄN THÔNG

Bài giảng Mạng Viễn thông (33BB) Trần Xuân Nam Khoa Vô tuyến Điện tử Học viện Kỹ thuật Quân sự Bài Circuit-Switching Networks Circuit Switches The Telephone Network Signaling Traffic and Overload Control in Telephone Networks Cellular Telephone Networks Mạng chuyển mạch Kênh z Kênh dành riêng đầu khách hàng z z Kênh có thể nhiều dạng khác z z z z z Khách hàng có thể người thiết bị (router or switch) Đường dành riêng để truyền dẫn dòng điện Các khe thời gian dành riêng để truyền mẫu thoại Các khung dành riêng để truyền khung tín hiệu Các bước sóng dành riêng để truyền tín hiệu quang Các mạng chuyển mạch kênh yêu cầu: z z Ghép kênh & chuyển mạch kênh Báo hiệu & điều khiển để thiết lập kênh Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Phương pháp phát triển mạng • Sử dụng chuyển mạch: Một chuyển mạch cung cấp mạng cho nhóm người dùng; Ví dụ: chuyển mạch điện thoại kết nối vùng nội hạt • Network • • Access network Sử dụng chuyển mạch kết hợp ghép kênh: Một bộ ghép kênh kết nối mạng Ví dụ: đường truyền tốc độ cao kết nối chuyển mạch Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Phương pháp phát triển mạng 1* b a (a) Metropolitan network A có thể xem mạng Access Subnetworks a A A c (b) National network xem mạng Regional Subnetworks (including A) b d Mạng thành phố c d Mạng Access Subnetworks A zCác đường zTốc độ Cao Network of Regional Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Subnetworks α National & International Chapter Circuit-Switching Networks Circuit Switches Network: Links & Switches z z Kênh (circuit) bao gồm tài nguyên dành riêng cho chuỗi tuyến (links) & chuyển mạch (switches) qua mạng Chuyển mạch Kênh (circuit switch) nối link đầu vào tới links đầu zSwitch zNetwork Switch User n … User n – User N Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Connection of inputs to outputs … Link Control N Các dạng Chuyển mạch Kênh z z z Chuyển mạch Phân chia Không gian (Space-Division switches) z Tạo kết nối vật lý inputs và outputs z Crossbar switches z Multistage switches Chuyển mạch Phân chia Thời gian (Time-Division switches) z Time-Slot Interchange (TSI) Switching Ghép lai kết hợp chuyển mạch Time & Space z Chuyển mạch TST (Time-space-time switches) Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Crossbar Space Switch z z z Chuyển mạch mảng N x N điểm nối Nối đầu vào đến đầu cách đóng điểm nối Khơng bị ngẽn: bất kỳ input có thể nối đến output Phức tạp: N2 điểm nối … z N … Ỉ Mong muốn giảm sớ điểm nối: Multistage switch Trần Xuân Nam/HVKTQṢ N –1 N Multistage Space Switch z z z Xây dựng chuyển mạch lớn gồm nhiều tầng (multitage) chuyển mạch n inputs tới tầng thứ chia sẻ k đường tới chuyển mạch crossbar trung gian Chọn k lớn có nhiều tổng đài trung gian, nên có nhiều đường tới đầu ra, chuyển mạch bị nghẽn 2(N/n)nk + k (N/n)2 crosspoints 1 n×k N/n × N/n k×n … k×n N/n × N/n k Trần Xuân Nam/HVKTQṢ n×k N/n k×n k×n n×k … N inputs N/n × N/n … n×k N/n N outputs Ví dụ: Thiết kế Clos Switch Crossbar chip, Circa 2002, Mindspeed Tech Inc., có tiêu sau: Sử dụng Circa 2002 để thiết kế switch 1152x1152 không bị nghẽn 8x16 144×144 16x8 16x8 144x144 8x16 2 16x8 z N=1152, n=1152/144=8 Số switch tầng (8x16): N/n=144 Số switch tầng (144x144): k>=2n-1=15, chọn k=16 Số switch tầng (16x8): 144 Tổng throughput: 3.125x1152=3.6 Tbps! z Chú ý: crossbar switch 144x144 có thể chia nhỏ thành nhiều switch z z z Trần Xuân Nam/HVKTQṢ 8x16 144 … z 16x8 144x144 N/n 16 1152 outputs z 8x16 … z 144 inputs x 144 outputs, 3.125 Gbps/line Tổng throughput Crossbar chip: 144 line x 3.125 Gbps/line=450 Gbps … z 1152 inputs z Bài tập z Xét trường hợp N=1024, z z Tính sớ điểm nối nhỏ thiết kế switch tầng theo điều kiện không nghẽn mạch Clos? So sánh sớ điểm nối tính với sớ điểm nối trường hợp sử dụng crossbar switch tầng Đáp án: Cmin=198.608 Trần Xuân Nam/HVKTQṢ Thiết kế Multistage thực tế z z Thực tế telephone switch sử dụng k